De qué manera los switches y los puentes aprenden las direcciones

En esta sección se explica de qué manera los puentes y los switches aprenden las direcciones y envían las tramas.

Los puentes y los switches sólo envían tramas que necesitan viajar de un segmento LAN a otro. Para lograr esta tarea, deben aprender qué dispositivos están conectados a qué segmento de la LAN.

Se considera que un puente es un dispositivo inteligente porque puede tomar decisiones basadas en las direcciones MAC. Para hacerlo, un puente consulta una tabla de direcciones. Cuando un puente se enciende, se envían mensajes en broadcast pidiendo a todas las estaciones del segmento local de la red que respondan. A medida que las estaciones contestan el mensaje de broadcast, el puente va creando una tabla de direcciones locales. Este proceso se denomina aprendizaje.

Los puentes y los switches aprenden de la siguiente manera:
– Leyendo la dirección MAC origen de cada trama o datagrama recibidos

– Registrando el puerto por el cual se recibió la dirección MAC

De esta forma, el puente o el switch aprenden qué direcciones pertenecen a los dispositivos conectados a cada puerto.

Las direcciones aprendidas y el puerto o interfaz asociado se almacenan en la tabla de direccionamiento. El puente examina la dirección destino de todas las tramas recibidas. El puente luego explora la tabla de direcciones en busca de la dirección destino.

• La tabla de conmutación se almacena en la Memoria de contenido direccionable (CAM). Éste es un tipo de memoria a cuyo contenido se accede rápidamente. CAM se utiliza en las aplicaciones de switch para realizar las siguientes funciones: Para obtener y procesar la información de dirección desde los paquetes de datos entrantes

• Para comparar la dirección destino con una tabla de direcciones almacenada dentro de la misma memoria

La CAM almacena direcciones MAC de host y números de puerto asociados. La CAM compara la dirección MAC destino recibida con el contenido de la tabla CAM. Si la comparación muestra una coincidencia, se proporciona el puerto y el control de enrutamiento envía el paquete al puerto y dirección correctos.

Un switch Ethernet puede aprender la dirección de cada dispositivo de la red leyendo la dirección origen de cada trama transmitida y anotando el puerto por donde la trama se introdujo en el switch. El switch entonces agrega esta información a su base de datos de envío. Las direcciones se aprenden de forma dinámica. Esto significa que, a medida que se leen las nuevas direcciones, éstas se aprenden y se almacenan en la CAM. Cuando no se encuentra una dirección origen en la CAM, se aprende y se almacena para su uso futuro.

Cada vez que una dirección se almacena, se le agrega una marca horaria. Esto permite almacenar las direcciones durante un período de tiempo determinado. Cada vez que se hace referencia a una dirección o que se encuentra en CAM, recibe una nueva marca horaria. Las direcciones a las cuales no se hace referencia durante un determinado período de tiempo, se eliminan de la lista. Al eliminar direcciones antiguas, CAM mantiene una base de datos de envío precisa y funcional.

La CAM sigue los procesos que se describen a continuación:

1. Si no se encuentra la dirección, el puente envía la trama por todos los puertos salvo el puerto por el cual se recibió la trama. Este proceso se denomina inundación. Es posible el puente haya borrado la dirección porque el software del puente se reinició recientemente, quedó sin entradas de direcciones en la tabla de direcciones o borró la dirección porque era demasiado antigua. Como el puente no sabe qué puerto utilizar para enviar la trama, la enviará por todos los puertos salvo el por donde recibió esta trama. Se sobreentiende que no es necesario enviarla al mismo segmento de cable por el que la recibió dado que todos los demás equipos o puentes en ese cable ya habrán recibido el paquete.

2. Si se encuentra la dirección en una tabla de direcciones y que la dirección está asociada con el puerto en el que se recibió la trama, ésta se descarta. El destino ya lo habrá recibido.

3. Si se encuentra la dirección en una tabla de direcciones y la dirección no está asociada al puerto que recibió la trama, el puente envía la trama por el puerto asociado con la dirección.

Si se encuentra la dirección en una tabla de direcciones y la dirección no está asociada al puerto que recibió la trama, el puente envía la trama por el puerto asociado con la dirección.